Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 23

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  mechatronic systems
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available Mechatronic systems developed at the KOMAG
EN
Intelligent control and automation systems, capable for adaptation and learning, are expanding their area of application in industrial practice. Particularly, due to the necessity of continuous improvement of work safety, as well as the need to increase production efficiency and work reliability, the group of users of intelligent systems, which are currently implemented in many important branches of Polish industry, including mining, is constantly growing. The KOMAG Institute of Mining Technology develops modern, intelligent and distributed mechatronic systems which increase work safety and reduce energy consumption of technological processes. Innovative solutions of distributed control and power supply systems, focused on improvement of selected technological processes are presented in this article. Assumptions of IIoT (Industrial Internet of Things) and direct machine communication M2M (Machine to Machine) have a large impact on the structure and functionality of control systems, shaping the ideas of Industry 4.0. All control systems, compatible with IIoT, use communication networks, often of high complexity, combining various components, modules, actuators and sensors. KOMAG researchers have noticed and proposed a solution to the problem of self-organized communication paths in a complex sensor network. In order to create and optimize the communication structure, the SA class algorithm (Swarm Algorithm) was proposed. As an example of a distributed control system, the KOGASTER control system using the CAN communication bus was described. Another innovative solution, presented in the article, is Shield Support Monitoring System (SSMS), which allows monitoring the condition of the powered roof support in real time by monitoring its operating parameters (such as geometry, hydraulic pressure parameters and tip to face distance). SSMS provides data for the Longwall Mining Conditions Prediction System (LMCPS) in order to forecast the risk of a dike and generate information on necessary corrective actions. The projects developed at the KOMAG perfectly fit into the current development trends of mechanization and automation systems for the industry, including the mining industry.
PL
Inteligentne systemy sterowania i automatyki, zdolne do adaptacji i uczenia się, zyskują coraz szersze grono użytkowników i powiększają obszar zastosowań w praktyce przemysłowej. Jest to szczególnie uwarunkowane potrzebami ciągłego polepszania bezpieczeństwa pracy, a także zwiększaniem wydajności produkcji i ciągłości pracy w wielu ważnych gałęziach polskiego przemysłu, w tym w górnictwie. Instytut Techniki Górniczej KOMAG rozwija nowoczesne, inteligentne i rozproszone systemy mechatroniczne, które wychodzą naprzeciw tym oczekiwaniom jednocześnie zmniejszając energochłonność procesów technologicznych. W artykule przedstawiono innowacyjne rozwiązania rozproszonych systemów sterowania i zasilania, ukierunkowane na usprawnienie wybranych procesów technologicznych. Założenia IIoT (Industrial Internet of Things) i bezpośredniej komunikacji maszyn M2M (Machine to Machine) mają duży wpływ na strukturę i funkcjonalność układów sterowania maszyn, kształtując przy tym idee Przemysłu 4.0. Wszystkie systemy sterowania, kompatybilne z IIoT wykorzystują sieci komunikacyjne, często o dużej złożoności, łączące różne komponenty, moduły, siłowniki i czujniki. Specjaliści ITG KOMAG dostrzegli i zaproponowali rozwiązanie problemu samoorganizacji ścieżek komunikacyjnych w złożonej sieci czujników. W celu stworzenia i optymalizacji struktury komunikacyjnej zaproponowano algorytm klasy SA (ang. Swarm Algorithm). Jako przykład rozproszonego systemu sterowania opisano system sterowania KOGASTER wykorzystujący magistralę komunikacyjną CAN. Innym nowatorskim rozwiązaniem, przedstawionym w artykule, jest System Monitorowania Zmechanizowanej Obudowy Ścianowej (SSMS, ang. Shield Support Monitoring System), który pozwala na monitorowanie jej stanu w czasie rzeczywistym poprzez monitorowanie wybranych parametrów (takich jak geometria, ciśnienia hydrauliczne i odległość od czoła ściany). SSMS dostarcza dane do Systemu Predykcji Warunków Wydobycia LMCPS (ang. Longwall Mining Conditions Prediction System), w celu prognozowania ryzyka zawału stropu i generowania informacji o koniecznych działaniach naprawczych. Projekty opracowane w ITG KOMAG doskonale wpisują się w aktualne trendy rozwoju systemów mechanizacji i automatyzacji przemysłu, w tym górnictwa.
EN
Controlling mechanical systems with position and velocity cascade loops is one of the most effective methods to operate this type of systems. However, when using low-rate sampling electronics, the implementation is not trivial and the resulting performance can be poor. This paper proposes effective tuning rules that only require establishing the bandwidth of the inner velocity loop and an estimation of the inertia of the mechanism. Since discrete-time mechatronic systems can also exhibit unstable behavior, several stability conditions are also derived. By using the proposed methodology, a P-PI control algorithm is developed for a desktop haptic device, obtaining good experimental performance with low sampling-rate electronics.
EN
Majority of modern cars are equipped with standard suspension systems with hydraulic shock absorbers. They are reliable elements, but came to the limit of their possibilities to ensure reasonable level of vibration accelerations, when cars became lighter and diameters of the wheel rim and tires has big diameter. This paper provides possible solution for the modern car suspension systems with controlled damping and self-powering service and data transmission. Such dampers implements smart liquid and electrically realized damping force control. This paper focused on electrical properties of this type of shock absorbers. Provided experimental research use shock absorber – energy harvester of new design. All experiments performed on shock machine using produced by authors prototype of original design. Energy gaining performed using three similar prototypes with ferro-nanomagnetic liquid, permanent magnet core and ferromagnetic steel core. Obtained results provided in the graphical form as electric gain with open circuit and loaded by electric load.
PL
Większość nowoczesnych samochodów jest wyposażona w standardowe układy zawieszenia z hydraulicznymi amortyzatorami. Aktualnie stosowane amortyzatory są niezawodne, jednak nie umożliwiają dalszego rozwoju w odniesieniu do znacznych wartości przyśpieszeń drgań w lekkich samochodach o dużych średnicach felg i opon. Artykuł przedstawia nowe możliwości rozwiązań w nowoczesnych układach zawieszenia z kontrolowanym tłumieniem, autonomicznym zasilaniem oraz monitoringiem. Zaproponowane tłumiki zapewniają inteligentne, elektrycznie sterowaną siłę tłumienia. W pracy skupiono się na właściwościach elektrycznych zaproponowanych amortyzatorów cieczowych. Do badań eksperymentalnych wykorzystano opracowany przez autorów prototyp amortyzatora, a eksperymenty przeprowadzono na maszynie uderzeniowej. Pozyskiwanie energii z amortyzatora zrealizowano przy użyciu trzech podobnych prototypów z cieczą z nanocząstkami magnetycznymi na bazie żelaza, rdzeniem z magnesem trwałym i rdzeniem ze stali ferromagnetycznej. Uzyskane wyniki przedstawiono jako uzyskaną energię elektryczną zarówno w układzie z otwartym obwodem, jak i obciążeniem elektrycznym.
4
Content available remote Sensory we współczesnych obrabiarkach sterowanych numerycznie
PL
Celem pracy jest przedstawienie postępów w dziedzinie zastosowań różnych sensorów w obrabiarkach sterowanych numerycznie. Omówiono współczesne napędy obrabiarek i układy pomiaru położenia. Wskazano na przyczyny monitorowania nowoczesnych systemów wytwórczych i opisano stosowane układy diagnostyki i nadzoru. Przedstawiono wybrane inteligentne rozwiązania mechatroniczne w dziedzinie obrabiarek, których celem jest ograniczenie różnego rodzaju błędów obróbki.
EN
The aim of the study was to present the progress in the application of a variety of sensors and mechatronic systems in numerically controlled machine tools. Modern machine tools drives and position measurement systems were discussed. The reasons for modern manufacturing systems monitoring were indicated and diagnostic and supervision systems employed in machine tools were described. Some selected intelligent mechatronic solutions in the field of machine tools whose aim is to reduce various types of machining errors were presented.
EN
This paper describes how to calculate the number of algebraic operations necessary to implement block matrix inversion that occurs, among others, in mathematical models of modern positioning systems of mass storage devices. The inversion method of block matrices is presented as well. The presented form of general formulas describing the calculation complexity of inverted form of block matrix were prepared for three different cases of division into internal blocks. The obtained results are compared with a standard Gaussian method and the “inv” method used in Matlab. The proposed method for matrix inversion is much more effective in comparison in standard Matlab matrix inversion “inv” function (almost two times faster) and is much less numerically complex than standard Gauss method.
6
Content available remote Zaawansowane urządzenia i systemy mechatroniczne
PL
Artykuł przedstawia syntetyczny opis wybranych prac z zakresu projektowania i budowy zaawansowanych urządzeń i systemów mechatronicznych, realizowanych w Katedrze Mechatroniki Wydziału Elektrycznego Politechniki Śląskiej w Gliwicach. Prace były realizowane w latach 2005-2015.
EN
The paper presents short descriptions of chosen mechatronic projects realized at the Department of Mechatronics at the Faculty of Electrical Engineering of Silesian University of Technology in Gliwice. The projects were carried out in the years 2005-2015.
PL
W pracy przedstawiony został zestaw nowoczesnych narzędzi, który umożliwia prowadzenie procesu dydaktycznego z zakresu elektropneumatyki. Bazując na konkretnym środowisku komputerowym oraz dedykowanych stanowiskach laboratoryjnych studenci mają możliwość opracowania projektu realizującego dowolny proces technologiczny.
EN
This article presents a set of modern tools, which gives possibility to teach electropneumatics subjects. Based on a specific computing environment and dedicated laboratory stands, students have the opportunity to develop a complete project of any technological process.
EN
In the process of control of mining machines the problems with development of a classical mathematical model describing phenomena that accompany operation of these machines are presented. These problems are the result of specificity of the process of driving the roadways and the direct reason to undertake trials to use artificial intelligence technologies in modelling of phenomena, which occur during rock-drivage of roadways. The following problems are presented in the paper: -state-of-the-art control systems used in roadheaders, -possibilities of use of artificial neural networks in control systems of mining machines (on the example of a roadheader), -model tests with use of data recorded during drivage of roadway with use of a roadheader, -determination of cutting resistance with use of an artificial neural network to determine the value of set angular speed of a roadheader’s cutter jib in the plane parallel to the roadway floor. Presented model tests are the result of R&D projects associated with designing of an intelligent control system of the roadheader, which are realized at the KOMAG Institute of Mining Technology and at the Faculty of Mechanical Engineering of the Silesian University of Technology.
PL
W procesie sterowania maszyn górniczych występuje wiele czynników, utrudniających przygotowanie klasycznego modelu matematycznego, opisującego zjawiska towarzyszące pracy maszyny. Problemy te, wynikające ze specyfiki procesu drążenia wyrobisk, są bezpośrednią przyczyną podejmowania prób zastosowania technik sztucznej inteligencji w modelowaniu zjawisk występujących w trakcie drążenia wyrobisk korytarzowych (tuneli). W artykule zaprezentowano: - badanie stanu wiedzy z zakresu systemów sterowania kombajnów chodnikowych, - możliwości zastosowania sztucznych sieci neuronowych w układach sterowania maszyn górniczych (na przykładzie kombajnu chodnikowego), - wyniki badań procesu drążenia wyrobiska kombajnem chodnikowym, - określenie oporów skrawania z wykorzystaniem sztucznej sieci neuronowej do wyznaczenia wartości prędkości kątowej wysięgnika kombajnu chodnikowego.
EN
Mechatronics is nowadays a dominating concept in design of various kinds of systems and technical devices. High speeds of data processing by control units of mechatronic systems, as well as high dynamics of their actuators allow the systems to be applied in wider fields. This refers to the medicine as well, especially while making attempts to replace lost human motor abilities by means of robots aiding the man. These devices can be divided into three groups: exoskeletons designed to strengthen the natural force of human muscles, orthotic robots that restore lost or weakened functions of human limbs, and prosthetic robots replacing an amputated limb. The first and the third group are known quite well, whereas the orthotic robots are at an initial phase of their development. The authors have worked on a device for aiding the motion of disabled people suffering from paresis of the lower limbs. The paper presents a concept and a structure of the system that has been created, comparing it with similar devices that have already existed. There are indicated some connections and areas where the subunits merge, as well as the rules of their working with the user.
PL
W artykule przedstawiono metody szybkiego prototypowania systemów mechatronicznych na przykładzie jednonaczyniowej koparki hydraulicznej. Opisano możliwość integracji popularnych aplikacji inżynierskich, umożliwiających szybkie prototypowanie i analizę systemów mechatronicznych.
EN
Virtual prototyping methods allows to rapid synthesis of mechatronic systems. Also gives possibility to virtual examine existing systems. Mechanical prototyping allows getting realistic looking parts and assemblies. It gives also important information about the dynamic behavior of the system. Motion analysis can help to explore, how the system will be works without the physical movement of any part of the system. Control system simulation allows to simulating any equipment like drives or sensors. Article raises the possibility of integrating modern engineering package for a comprehensive synthesis and analysis system. Also discusses the two most powerful development environments for the virtual prototyping.
PL
W artykule przedstawiono zasadę działania i budowę układów przeznaczonych do wyznaczania kąta przesunięcia fazowego wirujących elementów urządzeń mechatronicznych oraz ich przemieszczeń względnych w ruchu prostoliniowym. Pomiary dokonywane są za pomocą inkrementalnych przetworników obrotowo-impulsowych oraz specjalnie opracowanych układów cyfrowych. Układy mogą być przydatne w procesach pomiarów i synchronizacji różnych przebiegów w budowie i eksploatacji maszyn a zwłaszcza w technice aktywnego tłumienia drgań.
EN
The article presents the principle of operation and construction of systems for determining the phase angle of rotating machinery components and their relative displacement in the linear motion. The measurements are made through incremental rotary pulse transducers, and specially designed digital circuits. Systems can be useful in the processes of measurement and synchronization of different waveforms in the construction and operation of machines and especially in the technique of active vibration damping.
PL
Zaprezentowano w pracy koncepcję stanowiska rozdrabniania wielokrawędziowego. Cechą charakterystyczną jest modułowa budowa systemu. Wdrożono mechatroniczne rozwiązania w układzie pomiarowo-kontrolnym. Dzięki nim możliwe było monitorowanie procesu rozdrabniania i wprowadzenie modyfikacji konstrukcyjnych w układzie roboczym rozdrabniacza. Zamieszczono przykładowe wyniki badań zapotrzebowania mocy i momentu obrotowego.
EN
The conception of multi-edge comminution system has been shown. A modular construction of the system is a distinctive feature. Some mechatronic solutions have been implemented in a measurement and control system. Some advantages like grinding monitoring and design modifications have been achieved thanks to such way of investigation. Some results of energy requirements and torque were also presented.
PL
Rozwój konstrukcji ciągników i maszyn rolniczych oraz wymagania niezawodnościowe wprowadzają wydajne systemy transmisji i wymiany danych. Przykładem analizy jest system diagnostyczny układu hydrauliki zewnętrznej ciągnika. Zaproponowano wprowadzenie magistrali LIN, opartej na strukturze typu "master-slave", jako uzupełnienie systemu diagnostycznego komputera pokładowego współczesnego ciągnika rolniczego. Parametryzacja węzła "slave" odnosi się do charakterystyki zmian ciśnienia oleju w układzie hydraulicznym po przesterowaniu rozdzielacza.
EN
Development of tractor and farm machinery structures as well as reliability requirements demand efficient transmission. An example of the analysis is a diagnostic for tractor hydraulic system. It was proposed to introduce the LIN bus based on "master-slave" type structure to supplement the controldiagnostic system for machines combined in units. Parameterisation of the "slave" node applies to characteristics of changes in oil pressure in hydraulic system after divider overloading.
PL
Współcześnie mechatronika jest dominującą koncepcją budowy różnego rodzaju systemów technicznych. Duże szybkości przetwarzania danych w jednostkach sterujących urządzeń mechatronicznych i wysoka dynamika ich układów wykonawczych umożliwiają poszerzanie obszarów ich zastosowań. Takie zjawisko ma miejsce także w medycynie, w szczególności przy próbach zastępowania utraconych funkcji ruchowych człowieka za pomocą robotów wspomagających. Autorzy pracują nad urządzeniem do wspomagania chodu osób z bezwładem nóg. W artykule przedstawiono strukturalną koncepcję opracowywanego systemu.
EN
Mechatronics is presently the dominating concept of designing machines and devices. High speeds of data acquisition and processing achieved in microprocessor controllers used in such systems make possible to employ mechatronic devices in quite new fields. This also refers to the medical domain. Wearable robots are one of the most spectacular examples. They are person-oriented robots that can be defined as those worn by human operators, whether to supplement the function of a limb or to replace it completely. The authors have recently started with a large project aimed at development of orthotic robot for people with paresis of lower limbs. In the paper there is a functional structure of such device proposed as well as review of similar systems being developed around the world.
PL
W artykule przedstawiono rozwiązanie innowacyjnego, opatentowanego autonomicznego pojazdu przemysłowego mającego zastosowanie głównie w branży logistycznej. Pojazd ten charakteryzuje się wysoką dynamiką jazdy oraz nieograniczoną Mmanewrowością. Przedstawiono również nowe podejście podczas projektowania, rozwoju produktu mechatronicznego, który bazuje na V-modelu. Podejście to pozwała na przejrzyste, świadome planowanie i kontrolę procesu mechatronicznego projekto- wania nowego produktu.
EN
In this paper the patented mechanical concept for steering and level control of a mobile robot eąuipped with four driving units and the methods that lead to the development of this mechatronic system is presented. The mobile robot exhibits excellent maneuverability and considerable advantages when moving in difficult environments such as rough landscapes. In the paper X a refined approach to develop mechatronic systems which is based on the well-known V-model is discussed. The ręfined appro­ach allows a conscious planning and control of a mechatronic design process.
PL
W pracy przedstawiono zastosowanie metody Galerkina do analizy widmowo-modalnej w celu wyznaczenia charakterystyk częstotliwościowych ciągło-dyskretnego układu mechatronicznego. Praktycznym efektem takiego ujęcia jest badanie charakterystyk w dziedzinie częstości. Zastosowane ujęcie i otrzymane wyniki mogą być wykorzystywane w projektowaniu i badaniu tej klasy układów mechatronicznych.
EN
Purpose of this paper is the application the approximate method called Galerkin's method to solve the task of assigning the frequency-modal analysis and characteristics of a continuous-discrete mechatronic system. Practical implications of this approach were presented, that means in the domain of frequency spectrum analysis. The method used and the obtained results can be of some value for designers of mechatronic system.
PL
Celem pracy zaprezentowanej w artykule jest przedstawienie analizy sposobu pomiaru parametrów ryb, wykorzystywanych do sterowania maszyn do obróbki ryb, na przykładzie operacji odgławiania. Celem analizy jest określenie przydatności pomiarów pośrednich i bezpośrednich w operacjach obróbki w zależności od osiąganej wydajności technologicznej. Uzasadniono konieczność prowadzenia prac nad mechatronicznymi systemami pomiaru parametrów, jako podstawy sterowania maszyn dla podniesienia ich wydajności i uniwersalizacji pod względem gatunków obrabianych ryb.
EN
Article provides analysis of fish measurement parameters used for steering of fish processing machines, eg. for deheading. The task of experiments was to evaluate usefulness of direct or indirect measurements for steering the operations of processing machines and impact of these measurements on the yield. Further need for research on use of mechatronic systems of direct measurement of different parameters for steering fish processing machines for improved yield and use the same machines for different fish species is highlighted.
PL
Rozwój konstrukcji ciągników i maszyn rolniczych oraz wymagania niezawodnościowe wymagają stosowania wydajnych systemów transmisji i wymiany danych w obrębie agregatu. Przykładem analizy jest system diagnostyczny mechanizmu obrotu pługa stosowany w pługach pół-zawieszanych. Zaproponowano wprowadzenie magistrali LIN, opartej na strukturze typu "master-slave", jako uzupełnienie systemu sterująco-diagnostycznego zagregatowanych maszyn. Parametryzacja węzła "slave" odnosi się do charakterystyki zmian ciśnienia oleju w układzie hydraulicznym po przesterowaniu rozdzielacza w odniesieniu do wartości kąta obrotu ramy pługa w podstawie czasu.
EN
Development of tractor and farm machinery structures as well as reliability requirements demand efficient transmission and data exchange systems to be used within a unit. An example of the analysis is a diagnostic system for plough rotation mechanism used in half-suspended ploughs. It was proposed to introduce the LIN bus based on "master-slave" type structure to supplement the controldiagnostic system for machines combined in units. Parameterisation of the "slave" node applies to characteristics of changes in oil pressure in hydraulic system after divider overloading with reference to the value of plough frame rotation angle in time basis.
19
Content available remote Inżynieria diagnostyki technicznej. Teoria i praktyka zastosowań
PL
W pracy omówiono wybrane problemy diagnostyki technicznej i monitorowania stanu systemów mechatronicznych w ujęciu inżynierii diagnostyki. Przedstawiona problematyka znajduje swoje uzasadnienie w procesach destrukcji maszyn, towarzyszących każdej maszynie tuż po jej wytworzeniu, aż do likwidacji. Daje to podstawy do racjonalnej eksploatacji maszyn w nowo tworzonych diagnostycznych systemach eksploatacji.
EN
It the chosen problems of technical diagnostics in running were have talked over was and the monitoring of state the mechatronic systems in formulation of engineering of diagnostics. Introduced problems finds in processes of destruction of machine engines his reason, concurrent every machine engine near at hand after her producing, until to liquidation. It lets then the basis to rational exploitation of machine engines in newly the created diagnostic systems of exploitation.
EN
In recent years, the analysis and synthesis of control systems in a descriptor form has been established. The general description of dynamical systems by differential-algebraic equations (DAE) is important for many applications in various disciplines, but particularly in mechatronics. In this contribution, the pros and cons of the modelling of mechatronic systems by differential-algebraic equations are discussed with application of subsystem modelling. Additionally, the actual state of the art simulation, analysis and design of descriptor systems are presented.
PL
W ostatnich latach sformułowano i spopularyzowano problem analizy i syntezy układów sterujących w postaci deskrypcyjnej. Ogólny opis układów dynamicznych za pomocą równań różniczkowo-algebraicznych (DAE) ma ogromne znaczenie aplikacyjne w różnych dziedzinach nauki, w szczególności w zakresie mechatroniki. W prezentowanej pracy przedyskutowano wszystkie "za" i "przeciw" modelowania układów mechatronicznych równaniami różniczkowo-algebraicznymi z zastosowaniem podziału opisywanego układu na podsystemy. Ponadto przedstawiono najnowocześniejsze metody symulacji, analizy i projektowania układów deskrypcyjnych.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.